低频吸声高阻尼材料已经成为国内外相关领域的热点研究问题,基于橡胶独特的粘弹特性,选择以橡胶作为基体材料来研究其复合材料减振降噪的特性。阻尼机理是粘弹性材料在发生变形时将动能转化为热能的原理。作为优良的阻尼材料,要求其能在宽广的温度和频率范围内具有较大的损耗因子、有效阻尼温域和有效阻尼频域以满足实际的应用。一般来说,填料填充橡胶能使其玻璃化温度上升和有效阻尼温域增大,甚至部分功能性填料还可以提高内耗。稀土具有独特的光电磁特性,将其与高分子材料复合能够赋予材料优异的性能,但在阻尼性能上的应用还鲜有报道,因此,为了拓展稀土的应用范围,对稀土进行阻尼性能上的改性显得格外重要。本文通过机械共混的方法对阻尼橡胶进行了制备和研究,选用不同种类的填料对SBR、EPDM和IIR进行改性来研究填料对橡胶力学性能、硫化特性、阻尼性能和热稳定性的影响,并观察了复合体系的微观形貌结构。结果表明:在研究的填料用量范围内,除了碳酸盐类填料外,含硅类填料和稀土类填料能对进行补强,其中白炭黑的补强效果最佳,白炭黑改性IIR、EPDM和SBR最大值分别为18.2 MPa、24.2 MPa和8.93 MPa。橡胶复合体系的邵氏硬度均随填料用量的增加而增大,与填料的种类无关,当填料用量为50 phr时,IIR、EPDM和SBR的最大邵氏硬度为38±4 SHA、68±11 SHA、62±8 SHA。含硅类填料能提高IIR、EPDM和SBR交联密度,而碳酸盐类和稀土类填料却使其交联密度降低,且三类填料均能提高橡胶的ML值。另外,含硅类填料可使三类橡胶的焦烧时间缩短以及正硫化时间延长;稀土类填料对EPDM和SBR焦烧时间的影响较小,正硫化时间延长,而其使IIR焦烧时间和正硫化时间均延长;碳酸盐类填料使SBR焦烧时间和正硫化时间延长、EPDM焦烧时间延长和正硫化时间缩短以及IIR焦烧时间缩短和正硫化时间延长。无机填料有利于提高橡胶的热稳定性能,但对其失重速率的影响不大。在低温条件下,稀土类填料能提高三类橡胶的储能模量,玻璃化温度移向高温方向,损耗因子无较大变化。在低频条件下,片层填料较多孔、无定形填料有较大的内耗,阻尼性能较好(IIR、EPDM和SBR的tan?max约1.6、0.7和0.4)。另外,在相同条件下,IIR由于结构上的特殊性,内耗较EPDM、SBR大,适宜应用为高阻尼材料。在低频条件下,Y2O3能够提高橡胶材料的吸声性能,随着声波频率的增加,吸声性能提高,在200 Hz条件下,IIR的吸声性能最佳,吸声系数可达约45%。含硅类填料与三类橡胶均产生了良好的界面效应,相容性较好;碳酸盐类填料在三类橡胶中呈现出较为清晰的相分离结构;稀土类填料与IIR相容性较好,但与EPDM和SBR之间出现了两相结构。